新型電子器件共振隧穿二極管(Resonant tunneling diode,RTD),由于其高頻高速、低功耗等優(yōu)點(diǎn)受到了廣泛的關(guān)注,其獨(dú)特的I-V特性曲線,使得它在電路設(shè)計(jì)時(shí)有非常的優(yōu)勢(shì)。利用它的負(fù)微分電阻特性(Negative differential resistance,NDR),RTD在振蕩器、邏輯電路、無(wú)線通信和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的有諸多的應(yīng)用。本文首先對(duì)RTD建模進(jìn)行了研究,分析了各個(gè)參數(shù)對(duì)模型特性曲線的影響。針對(duì)RTD其在負(fù)阻區(qū)內(nèi)局部呈現(xiàn)的滯回特性,本文利用RTD的NDR負(fù)阻特性,其負(fù)阻區(qū)工作不穩(wěn)定的特點(diǎn),進(jìn)而構(gòu)建了具有滯回特性的RTD開(kāi)關(guān)單元電路。對(duì)電路的高低阻態(tài)特征、呈現(xiàn)的滯回特性、閾值電壓等性質(zhì)進(jìn)行了分析,通過(guò)數(shù)學(xué)公式推導(dǎo),得出了影響其滯回曲線特性變化的參數(shù),并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。與RTD局部呈現(xiàn)的滯回特性相比,RTD開(kāi)關(guān)單元電路的滯回曲線范圍更大,使得其在邏輯電路設(shè)計(jì)中能夠更方便的使用,并且可以控制的閾值電壓使得應(yīng)用更加靈活。其次本文進(jìn)一步改進(jìn)了原來(lái)的NDR負(fù)阻網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),利用對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)搭建了雙向的NDR負(fù)阻網(wǎng)絡(luò),基于此設(shè)計(jì)了基于NDR負(fù)阻特性的憶阻器。通過(guò)利用不同的NDR...

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究的目的及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析
    1.3 論文的研究?jī)?nèi)容
第2章 共振隧穿器件RTD的負(fù)阻特性研究與建模
    2.1 RTD概述
        2.1.1 共振隧穿二極管RTD結(jié)構(gòu)
        2.1.2 共振隧穿二極管RTD工作原理
        2.1.3 共振隧穿二極管RTD電路中的應(yīng)用
    2.2 共振隧穿二極管的等效模型
第3章 具有滯回特性的RTD開(kāi)關(guān)電路
    3.1 具有滯回特性的RTD開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)
        3.1.1 RTD的MOBILE電路工作原理
        3.1.2 具備滯回特性的RTD開(kāi)關(guān)單元電路
    3.2 開(kāi)關(guān)單元電路滯回特性分析
    3.3 MOS-NDR網(wǎng)絡(luò)參數(shù)對(duì)滯回特性開(kāi)關(guān)電路的影響
    3.4 改進(jìn)型RTD滯回開(kāi)關(guān)電路
        3.4.1 RTD+HEMT并聯(lián)的三端結(jié)構(gòu)
        3.4.2 改進(jìn)型RTD滯回開(kāi)關(guān)電路結(jié)構(gòu)及其特性
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于NDR特性的憶阻器設(shè)計(jì)
    4.1 憶阻器概述
        4.1.1 憶阻器電路特性
        4.1.2 憶阻器模型的構(gòu)建
        4.1.3 共振隧穿二極管RTD與憶阻器的相似性分析
    4.2 基于RTD的MOS-NDR憶阻器模型設(shè)計(jì)
    4.3 Λ-MOS-NDR型結(jié)構(gòu)憶阻器
    4.4 基于RTD的R-HBT-NDR型結(jié)構(gòu)憶阻器
    4.5 憶阻器實(shí)驗(yàn)測(cè)試
    4.6 本章小結(jié)
第5章 NDR邏輯單元設(shè)計(jì)方法在憶阻器電路中的研究和應(yīng)用
    5.1 RTD基本邏輯運(yùn)算單元
        5.1.1 基于RTD的與運(yùn)算單元
        5.1.2 基于RTD的或運(yùn)算單元
        5.1.3 基于RTD的非運(yùn)算單元
    5.2 憶阻器的基本邏輯運(yùn)算單元
        5.2.1 基于憶阻器的邏輯非運(yùn)算單元
        5.2.2 基于憶阻器的邏輯或運(yùn)算單元
        5.2.3 基于憶阻器的邏輯與運(yùn)算單元
    5.3 基于憶阻器的改進(jìn)型邏輯單元設(shè)計(jì)方法
        5.3.1 memR_th憶阻器與RTD導(dǎo)通/翻轉(zhuǎn)操作分析
        5.3.2 改進(jìn)型運(yùn)算單元的設(shè)計(jì)
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄: 作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3763403